第03講烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（教師版）-2024年高中化學(xué)講義（選擇性必修三）

第03課烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．認(rèn)識烷烴的結(jié)構(gòu)、通式和主要性質(zhì)。2．認(rèn)識烷烴同系物物理性質(zhì)的遞變性與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一、烷烴的結(jié)構(gòu)特點【思考與討論p28】參考答案：名稱球棍模型結(jié)構(gòu)簡式分子式碳原子的雜化方式分子中共價鍵的類型甲烷CH4CH4sp3C—Hσ鍵乙烷CH3CH3C2H6sp3C—Hσ鍵、C—Cσ鍵丙烷CH3CH2CH3C3H8sp3C—Hσ鍵、C—Cσ鍵正丁烷CH3CH2CH2CH3C4H10sp3C—Hσ鍵、C—Cσ鍵正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3C5H12sp3C—Hσ鍵、C—Cσ鍵相似點：1.都是飽和烴；烷烴結(jié)構(gòu)中，碳的四個鍵都接有原子或烴基；2.結(jié)構(gòu)通式都是CnH2n+2；只有極性的CH鍵和非極性的CC鍵；3.碳原子都是sp雜化；4.都是由碳?xì)湓亟M成。1.烷烴的概念：有機(jī)化合物中只含有碳和氫兩種元素，分子中的碳原子之間都以單鍵結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合，使碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”，稱為飽和烴，又稱烷烴。2.烷烴的結(jié)構(gòu)特點①碳碳單鍵(C—C)：烷烴分子中碳原子都采取sp3雜化，以伸向四面體4個頂點方向的sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子結(jié)合，形成σ鍵。分子中的共價鍵全部是單鍵。②呈鏈狀(直鏈或帶支鏈)：多個碳原子相互連接成鏈狀，而不是封閉式環(huán)狀結(jié)構(gòu)③“飽和”：每個碳原子形成4個共價鍵，碳原子剩余價鍵全部跟氫原子結(jié)合=4\*GB3④烷烴空間結(jié)構(gòu)中，碳原子(大于等于3時)不在一條直線上，直鏈烷烴中的碳原子空間構(gòu)型是折線形或鋸齒狀。3.烷烴的同系物①同系物的概念：結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的化合物的互稱。②烷烴的通式：鏈狀烷烴中的碳原子數(shù)為n，氫原子數(shù)就是2n＋2，分子通式可表示為CnH2n＋2，所含共價鍵（σ鍵）數(shù)為3n+1。【易錯提醒】(1)同系物的通式一定相同，但通式相同的有機(jī)物不一定互為同系物，如CnH2n(n為正整數(shù))既是烯烴(n≥2)的通式，也是環(huán)烷烴(n≥3)的通式。(2)由同系物的通式可以寫出相應(yīng)碳原子數(shù)的該系列有機(jī)物的分子式，如已烷的分子式是C6H14。(3)同系物因組成和結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似，而物理性質(zhì)一般呈規(guī)律性變化，如烷烴的熔點、沸點、密度等。【思考與討論p29】參考答案：（1）顏色溶解性可燃性與酸性高錳酸鉀溶液與溴的四氯化碳溶液與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液與氯氣（在光照下）無色難溶于水易燃不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)取代反應(yīng)（2）2C8H18＋25O216CO2＋18H2O（3）CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl上述反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，乙烷分子中C—H鍵斷裂，其中的氫原子被氯原子代替，生成C—Cl鍵。（4）可能的產(chǎn)物：CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl、CH3CCl3、CH2ClCHCl2、CH2ClCCl3、CHCl2CHCl2、CHCl2CCl3、CCl3CCl3。二、烷烴的物理性質(zhì)1.狀態(tài)：一般情況下，1～4個碳原子烷烴(烴)為氣態(tài)，5～16個碳原子為液態(tài)，17個碳原子及以上為固態(tài)；2.溶解性：都難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑；3.熔沸點：隨著烷烴分子中碳原子數(shù)增加，相對分子質(zhì)量增大，范德華力逐漸增大，烷烴分子的熔、沸點逐漸升高；分子式相同的烷烴，支鏈越多，熔、沸點越低，如熔、沸點：正丁烷>異丁烷；4.密度：隨著碳原子數(shù)的遞增，密度逐漸增大，但比水的小。三、烷烴的化學(xué)性質(zhì)1.穩(wěn)定性：常溫下烷烴很不活潑，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑(酸性高錳酸鉀)、溴的四氯化碳溶液等都不發(fā)生反應(yīng)，原因：烷烴之所以很穩(wěn)定，是因為烷烴分子中化學(xué)鍵全是σ鍵，不易斷裂。2.烷烴的氧化反應(yīng)——可燃性=1\*GB3①烷烴燃燒的通式：CnH2n＋2＋eq\f(3n＋1,2)O2nCO2＋(n＋1)H2O=2\*GB3②丙烷的燃燒：CH3CH2CH3＋5O23CO2＋4H2O，辛烷的燃燒方程式為2C8H18＋25O216CO2＋18H2O③在空氣或氧氣中點燃烷烴，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，但在相同狀況下隨著烷烴分子里碳原子數(shù)的增加往往會燃燒越來越不充分，使燃燒火焰明亮，甚至伴有黑煙。3.烷烴的特征反應(yīng)——取代反應(yīng)=1\*GB3①烷烴的取代反應(yīng)：CnH2n＋2＋X2eq\o(→,\s\up7(光))CnH2n＋1X＋HX，CnH2n＋1X可與X2繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)②光照條件下，乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)：CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl(只要求寫一氯取代)a．原因：之所以可以發(fā)生取代反應(yīng)，是因為C—H有極性，可斷裂，CH3CH2Cl會繼續(xù)和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成更多的有機(jī)物。b．化學(xué)鍵變化情況：斷裂C—H鍵和Cl—Cl鍵，形成C—Cl鍵和H—Cl鍵。=3\*GB3③烷烴與氯氣也可以是溴蒸氣在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng)，隨著烷烴碳原子數(shù)的增多，產(chǎn)物越將會越來越多，但HCl最多；而生成的取代產(chǎn)物的種類將會更多，如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四種氯代物，乙烷的氯代物產(chǎn)物將會更多(9種)。④烷烴與X2取代反應(yīng)為連鎖反應(yīng)，烷烴中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應(yīng)同時進(jìn)行，即第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行。⑤烷烴與X2取代反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系：每取代1mol氫原子，消耗1molCl2，生成1molHCl4.烷烴的分解反應(yīng)(高溫裂化或裂解)——應(yīng)用于石油化工和天然氣化工生產(chǎn)中烷烴受熱時會分解，生成含碳原子數(shù)較少的烷烴和烯烴，如：C16H34C8H16＋C8H18四、烷烴的存在：天然氣、液化石油氣、汽油、柴油、凡士林、石蠟等，它們的主要成分都是烷烴。五、環(huán)烷烴1.概念：含有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴。有單環(huán)脂環(huán)和稠環(huán)脂環(huán)，環(huán)烷烴既屬于脂環(huán)烴，也屬于飽和烴。2.環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)：與鏈狀烷烴相似，環(huán)烷烴分子中碳原子都采取sp3雜化，每個碳原子與其連接的4個原子構(gòu)成四面體空間結(jié)構(gòu)，分子中僅有CCσ鍵和CHσ鍵。最小的環(huán)烷烴是環(huán)丙烷（△）。雖然環(huán)烷烴和鏈狀烷烴的碳骨架不同，但由于二者的共價鍵類型相同，故化學(xué)性質(zhì)相似。3.環(huán)烷烴的通式：含有1個脂環(huán)的環(huán)烷烴，分子通式為CnH2n（n≧3），所含共價鍵（σ鍵）數(shù)為3n。相同碳原子數(shù)的鏈狀烷烴和單環(huán)烷烴相比較，CC健數(shù)：單環(huán)烷烴比鏈狀烷烴多1：CH鍵數(shù)：單環(huán)烷烴比鏈狀烷烴少2；H原子數(shù)：單環(huán)烷烴比鏈狀烷烴少2。4.環(huán)烷烴的物理性質(zhì)隨碳原子數(shù)的增加，環(huán)烷烴同系物的熔、沸點逐漸升高，密度逐漸增大，但都小于水的密度，都難溶于水。5.環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)與鏈狀烷烴相似，環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)；能在光照下發(fā)生取代反應(yīng)、能在空氣或02中燃燒等。?問題一烷烴的取代反應(yīng)【典例1】烷烴(以甲烷為例)在光照條件下發(fā)生鹵代反應(yīng)，原理如圖所示：某研究人員研究了異丁烷發(fā)生溴代反應(yīng)生成一溴代物的比例，結(jié)果如圖：下列說法正確的是A．異丁烷的二溴代物有兩種B．反應(yīng)過程中異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定C．丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng)，生成的一溴代物中，1溴丙烷含量更高D．光照條件下鹵素單質(zhì)分子中化學(xué)鍵斷裂是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟【答案】D【解析】A．異丁烷的二溴代物有、、三種結(jié)構(gòu)，A錯誤；B．根據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理，可知形成的自由基越穩(wěn)定，得到的自由基越多，形成相應(yīng)鹵代烴的量就越多，異丁烷形成的自由基比穩(wěn)定，故B錯誤；C．根據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理，丙烷在光照條件下發(fā)生溴代反應(yīng)，生成的一溴代物中，2溴丙烷含量更高，故C錯誤；D．根據(jù)烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理，鹵素單質(zhì)分子在光照條件下化學(xué)鍵斷裂形成·X是引發(fā)鹵代反應(yīng)的關(guān)鍵步驟，D正確；故選D?！窘忸}必備】1．反應(yīng)條件：光照和純凈的氣態(tài)鹵素單質(zhì)（1）在光照條件下烷烴能夠使溴蒸汽褪色，不能使溴水褪色，不能使溴的四氯化碳溶液褪色。（2）液態(tài)烷烴能夠和溴水發(fā)生萃取，液體分層，上層顏色深，下層顏色淺。2．化學(xué)鍵變化：斷裂C－H鍵和X－X鍵；形成C－X鍵和H－X鍵3．取代特點：分子中的氫原子被鹵素原子逐步取代，往往是各步反應(yīng)同時發(fā)生4．產(chǎn)物種類：多種鹵代烷烴的混合物，HX的物質(zhì)的量最多5．產(chǎn)物的量（1）根據(jù)碳元素守恒，烷烴的物質(zhì)的量等于所有鹵代烷烴的物質(zhì)的量之和（2）根據(jù)取代反應(yīng)的特點，有機(jī)物中鹵素的物質(zhì)的量等于HX的物質(zhì)的量等于反應(yīng)了的X2的物質(zhì)的量，即反應(yīng)了的n（X2）＝n（一鹵代物）+2n（二鹵代物）+3n（三鹵代物）+……＝n（HX）＝n（C－X）6．關(guān)于取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的判斷的簡單方法（1）看參與反應(yīng)的物質(zhì)類別：若物質(zhì)類別是無機(jī)物，一定是置換反應(yīng)，若物質(zhì)類別均是有機(jī)物，則一定不是置換反應(yīng)。（2）看產(chǎn)物中是否有單質(zhì)生成：若產(chǎn)物中有單質(zhì)生成，一定不是取代反應(yīng)。（3）取代反應(yīng)的特點是“一上一下”，即分子中加上一個原子或原子團(tuán)的同時，下來一個原子或原子團(tuán)?！菊`區(qū)警示】烷烴與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)兩個注意事項（1）烷烴只能與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，不能與其水溶液發(fā)生取代反應(yīng)。取代反應(yīng)得到的不只是一氯代物，烷烴分子中的所有氫原子都可被氯原子取代。（2）烷烴和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，有1molH原子被取代，生成1molHCl，消耗1molCl2，因此參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量與生成的HCl的物質(zhì)的量相等；生成物中HCl最多?！咀兪?1】乙烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，得到乙烷的氯代產(chǎn)物最多有A．10種 B．9種 C．8種 D．7種【答案】B【解析】乙烷中所有氫原子都等效，則其一氯取代物只有l(wèi)種；二氯取代物中兩個Cl原子可以在同一個C原子上，也可以在兩個不同的C原子上因此有2種不同結(jié)構(gòu)；同理三氯取代物有2種，四氯取代物有2種(與二氯取代物個數(shù)相同)，五氯取代物有l(wèi)種(與一溴取代物個數(shù)相同)，六氯取代物1種，所以乙烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，得到乙烷的氯代產(chǎn)物最多有1+2+2+2+1+1=9種，故合理選項是B?！咀兪?2】1mol丙烷在光照情況下，最多消耗氯氣A．4mol B．8mol C．10mol D．2mol【答案】B【解析】丙烷化學(xué)式為C3H8，1分子中含有8個氫原子，則1mol丙烷在光照情況下，最多消耗氯氣8mol；故選B。?問題二烷烴熔沸點的比較【典例2】①正丁烷；②異丁烷；③正戊烷；④異戊烷；⑤新戊烷；⑥丙烷，物質(zhì)的沸點由高到低的排列順序是A．③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥ B．③＞④＞⑤＞②＞①＞⑥C．④＞③＞⑤＞①＞②＞⑥ D．⑥＞③＞⑤＞①＞②＞④【解析】烷烴中碳原子數(shù)越多，沸點越大，則有沸點：丙烷<丁烷<戊烷，碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，沸點越低，則有沸點：異丁烷<正丁烷，新戊烷<異戊烷<正戊烷，綜上分析，沸點由高到低的排列順序為：正戊烷>異戊烷>新戊烷>正丁烷>異丁烷>丙烷，即③＞④＞⑤＞①＞②＞⑥，答案選A?！敬鸢浮緼【解題必備】烷烴熔沸點的比較方法：①碳原子數(shù)不同：碳原子數(shù)的越多，熔、沸點越高；CH3CH2CH2CH2CH2CH3＞CH3－CH2CH3②碳原子數(shù)相同：支鏈越多，熔、沸點越低，CH3CH2－CH2CH3＞CH3－CH3。③碳原子數(shù)和支鏈數(shù)都相同：結(jié)構(gòu)越對稱，熔、沸點越低，CH3－CH2CH3＞。【變式21】下列烷烴的沸點按由低到高的順序排列正確的是①

②③④A．①②③④ B．④③①② C．③④①② D．②①③④【答案】D【解析】一般，隨著碳原子數(shù)的增多，烷烴的沸點逐漸升高。碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，沸點越低。所以題給4種烷烴的沸點由低到高的順序為②①③④，D項正確。【變式22】下列物質(zhì)：①正丁烷、②正戊烷、③異丁烷、④庚烷，其沸點排列順序正確的是A．③>①>②>④ B．④>②>③>①C．④>③>①>② D．④>②>①>③【答案】D【解析】烷烴中碳原子數(shù)越多，沸點越大，則有沸點：丁烷<戊烷＜庚烷，碳原子數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，沸點越低，則有沸點：異丁烷<正丁烷，綜上分析，沸點由高到低的排列順序為：庚烷＞正戊烷>正丁烷>異丁烷，故選D。1．以下說法正確的是A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴B．分子組成符合CnH2n+2的烴不一定是烷烴C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上D．隨著碳原子數(shù)的增大，烷烴的熔沸點通常會逐漸增高【答案】D【解析】A．碳碳間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定為飽和烴，可能是鏈烴，也可能是環(huán)烷烴，故A錯誤；B．烷烴的通式為CnH2n+2，C、H原子都飽和，則符合此通式的烴必為鏈狀烷烴，故B錯誤；C．烷烴的碳鏈為鋸齒狀，烷烴分子中所有的碳原子是鏈狀結(jié)構(gòu)，不在同一條直線上，故C錯誤；D．烷烴為分子晶體，隨著相對原子質(zhì)量的增大，熔沸點升高，故D正確；故選：D。2．由沸點數(shù)據(jù)：甲烷146℃，乙烷89℃，正丁烷0.5℃，戊烷36℃，可以判斷異丁烷的沸點可能是A．低于89℃ B．低于0.5℃ C．高于0.5℃ D．高于36℃【答案】B【解析】由沸點數(shù)據(jù)：甲烷146℃，乙烷89℃，正丁烷0.5℃，戊烷36℃可知，烷烴中碳原子個數(shù)越多其熔沸點越高，異丁烷中含有4個碳原子，其碳原子個數(shù)大于乙烷而小于戊烷，所以其沸點應(yīng)該大于乙烷而小于戊烷，并且支鏈越多熔沸點越低，所以異丁烷熔沸點低于正丁烷，則戊烷的沸點可能是“低于0.5℃”。故答案為：B。3．下列關(guān)于鏈狀烷烴的說法正確的有①在鏈狀烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵②分子組成上滿足通式CnH2n+2(n≥1)③分子組成上滿足CnH2n+2(n≥1)的有機(jī)物一定是鏈狀烷烴④碳原子間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定符合通式CnH2n+2⑤鏈狀烷烴的同系物的最簡式肯定不同A．1個 B．2個 C．3個 D．4個【答案】D【解析】①在鏈狀烷烴分子中，無論是C—C鍵、還是C—H鍵，所有的化學(xué)鍵都是單鍵，故①正確；②鏈狀烷烴的分子通式為CnH2n+2(n≥1)，故②正確；③分子通式為CnH2n+2(n≥1)的烴達(dá)到結(jié)合氫原子的最大數(shù)目，所以一定是鏈狀烷烴，故③正確；④碳原子間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴，也有可能是環(huán)烷烴，故④錯誤；⑤由鏈狀烷烴的分子通式CnH2n+2可知，C、H原子最簡整數(shù)比為n:(2n+2)，n值不同，比值不同，最簡式不同，故⑤正確；綜上①②③⑤正確，共有4個正確，故答案選D。4．下列有關(guān)烷烴的敘述中，錯誤的是A．烷烴又稱飽和烴，分子內(nèi)部只含有單鍵B．烷烴在光照條件下能與發(fā)生取代反應(yīng)C．甲基是甲烷去掉一個氫原子之后剩下的基團(tuán)，含有四個共價鍵D．隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔點、沸點逐漸升高【答案】C【解析】A．烷烴又稱飽和烴，碳原子之間以單鍵結(jié)合、其余的價鍵連接H原子的烴為烷烴，故烷烴分子內(nèi)部只含有單鍵，A正確；B．烷烴在光照條件下可以與鹵素單質(zhì)的蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成鹵代烴和鹵化氫，故烷烴在光照條件下能與發(fā)生取代反應(yīng)，B正確；C．甲基的結(jié)構(gòu)簡式為CH3，結(jié)構(gòu)中含有三個共價鍵，C錯誤；D．烷烴均為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔沸點越高，故隨著碳原子數(shù)的增加，烷烴的熔點、沸點逐漸升高，D正確；故選C。5．關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述中，不正確的是A．烷烴同系物的熔沸點隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，再遞變到固態(tài)B．烷烴同系物的密度隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，從比水輕遞變到比水重C．烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應(yīng)D．烷烴同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色【答案】B【解析】A．烷烴同系物的熔沸點隨分子內(nèi)碳原子數(shù)的增多逐漸升高，常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)遞變到液態(tài)，再遞變到固態(tài)，選項A正確；B．烷烴的密度隨碳原子數(shù)的增多而逐漸增大，但總比水輕，選項B不正確；C．烷烴跟鹵素單質(zhì)在光照下能發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴和鹵化氫，選項C正確；D．烷烴的結(jié)構(gòu)決定了化學(xué)性質(zhì)，碳原子是飽和狀態(tài)，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，選項D正確；答案選B。6．烷烴廣泛存在于自然界中，例如蘋果表面的蠟狀物質(zhì)、螞蟻分泌的信息素、石蠟和凡士林等物質(zhì)中都含有烷烴。(1)寫出下列各烷烴的分子式。①烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍：。②烷烴B的分子中含有200個氫原子：。③分子中含有22個共價鍵的烷烴C為。④0.1mol烷烴D完全燃燒，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O211.2L。(2)下列關(guān)于烷烴的敘述中正確的是_______。A．都是易燃物，燃燒產(chǎn)物一定為二氧化碳和水 B．在光照條件下，能使溴水褪色C．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物 D．能使酸性溶液褪色(3)把下列物質(zhì)的沸點按由高到低的順序排列。(填入編號)①

②

③2，3，三甲基戊烷

④【答案】(1)①C6H14②C99H200③C7H16④C3H8(2)C(3)③④①②【解析】（1）①密度之比=摩爾質(zhì)量之比=等于相等分子量之比，烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的43倍，則A的相對分子量為2×43=86，A的相對分子質(zhì)量為：14n+2=86，n=6，即該烷烴的分子式為C6H14，故答案為：C6H14；②令烷烴的組成為CnH2n+2，烷烴B的分子中含有200個氫原子，即2n+2=200,解得n=99，所以B的分子式為C99H200；③令烷烴的組成為CnH2n+2，含有的共價鍵數(shù)目為3n+1，該烷烴有22個共價鍵，則：3n+1=22，解得，n=7，所以該烷烴中碳原子數(shù)目為7，分子式為C7H16；④0.1mol烷烴D完全燃燒，消耗O2為=0.5mol，所以1mol該烴完全燃燒，消耗5mol氧氣，根據(jù)反應(yīng)，可知，，即D的分子式為C3H8；（2）A．烷烴中含有碳?xì)湓?，完全燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，氧氣不足時，烷烴不完全燃燒，產(chǎn)物可能為一氧化碳和水，選項A錯誤；B．在光照條件下，烷烴不能與溴水反應(yīng)，不能使溴水褪色，選項B錯誤；C．烷烴的鹵代反應(yīng)很難得到純凈的產(chǎn)物，一般會產(chǎn)生多種鹵代烴，選項C正確；D．烷烴不含不飽和的碳碳雙鍵或碳碳三鍵等，不能使酸性溶液褪色，選項D錯誤；答案選C；（3）烷烴的物理性質(zhì)隨著分子中碳原子數(shù)的遞增呈規(guī)律性變化，沸點逐漸升高；碳原子數(shù)相同的烴，支鏈越多，熔沸點越低，③2，3，三甲基戊烷中碳原子是8個，沸點最高；④中碳原子是6個，沸點次之；①、②中碳原子都是5個，且②中支鍵較多，沸點最低，故沸點按由高到低的順序排列為③④①②；1．下列說法不正確的是A．所有碳?xì)浠衔镏校淄橹刑嫉馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)最低B．所有烷烴中，甲烷的沸點最低C．甲烷分子中最多有4個原子共平面D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)【答案】C【解析】A．所有碳?xì)浠衔镏?，甲烷分子中H元素的含量最高，則其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，A正確；B．在烷烴中，隨著分子中C原子數(shù)的增多，物質(zhì)的相對分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，因此物質(zhì)的熔沸點逐漸升高，故在所有烷烴中，甲烷的沸點最低，B正確；C．甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角是109°28′，物質(zhì)分子中最多有3個原子共平面，C錯誤；D．甲烷、乙烷和丙烷分子中都含有CH鍵，在光照下都能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)生氯代烷烴，D正確；故合理選項是C。2．有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷，它的分子結(jié)構(gòu)與烷烴相似。下列有關(guān)說法中錯誤的是A．硅烷的分子通式可表示為SinH2n＋2 B．甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水C．甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4) D．甲硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷【答案】C【解析】A．Si原子最外層有4個電子，結(jié)構(gòu)與C原子相似。烷烴分子式通式是CnH2n+2，則硅烷的分子通式可表示為SinH2n＋2，A正確；B．CH4燃燒產(chǎn)生CO2、H2O，則根據(jù)同族元素形成的化合物結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)也相似，可知甲硅烷燃燒生成二氧化硅和水，B正確；C．甲硅烷的相對分子質(zhì)量大于甲烷，物質(zhì)的相對分子質(zhì)量越大，其密度也會越大，因此甲硅烷的密度大于甲烷，C錯誤；D．由于硅的原子半徑大于碳，鍵長：SiH＞CH，鍵能：SiH＜CH，則甲硅烷分子內(nèi)的共價鍵比甲烷分子中的共價鍵更易斷開，因此甲硅烷的穩(wěn)定性小于甲烷，D正確；故合理選項是C。3．烷烴與氯氣的取代反應(yīng)屬于常見的自由基反應(yīng)，其中甲烷與氯氣反應(yīng)的部分歷程如下：①引發(fā)：等；②鏈反應(yīng)：，等；③終止：，等以下說法錯誤的是A．引發(fā)時可以通過熱輻射、光照等條件 B．鏈反應(yīng)可以反復(fù)進(jìn)行C．反應(yīng)產(chǎn)物只有四種 D．產(chǎn)物中可能出現(xiàn)【答案】C【解析】A．烷烴發(fā)生鹵代反應(yīng)的條件為光照，所以引發(fā)時可以通過熱輻射、光照等條件，故A正確；B．依據(jù)反應(yīng)歷程可知Cl?在鏈反應(yīng)中先消耗后生成，所以鏈反應(yīng)可以周而復(fù)始、反復(fù)進(jìn)行，故B正確；C．甲烷與氯氣反應(yīng)可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、HCl，兩個?CH3還可以結(jié)合生成CH3CH3，故C錯誤；D．依據(jù)反應(yīng)歷程，兩個?CH3可以結(jié)合生成CH3CH3，所以產(chǎn)物中可以出現(xiàn)CH3CH3，故D正確；故選C。4．下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是A．在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵B．烷烴中除甲烷外，很多都能使酸性溶液的紫色褪去C．分子通式為的烴不一定是烷烴D．有些烷烴能發(fā)生加成反應(yīng)【答案】A【解析】A．烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合而達(dá)到飽和，無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I都是單鍵，A項正確；B．烷烴屬飽和鏈烴，其化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定，通常烷烴不與酸、堿、強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液)反應(yīng)，B項錯誤；C．因分子通式CnH2n＋2中氫原子已達(dá)完全飽和，因此符合通式CnH2n＋2的有機(jī)物一定是烷烴，C項錯誤；D．烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng)，D項錯誤；答案選A。5．下列關(guān)于烷烴性質(zhì)的敘述不正確的是A．烷烴的沸點隨著相對分子質(zhì)量的增大而逐漸升高，常溫下烷烴的狀態(tài)隨碳原子數(shù)的增加由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)B．烷烴都能使溴水、酸性溶液褪色C．在烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是單鍵D．烷烴和鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)【答案】B【解析】A．烷烴的性質(zhì)：烷烴的沸點隨著相對分子質(zhì)量的增大而逐漸升高，常溫下烷烴的狀態(tài)隨碳原子數(shù)的增加由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)，A正確；B．烷烴均不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不能和溴水反應(yīng)，故不會使其褪色，B錯誤；C．烷烴分子中碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合而達(dá)到飽和，無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I都是單鍵，C正確；D．烷烴跟純凈的鹵素單質(zhì)在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，D正確；故選B。6．有機(jī)物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，所有的生命體都含有機(jī)化合物。有機(jī)化合物不僅與人類的衣、食、住、行密切相關(guān)，而且還是揭示生命現(xiàn)象及其規(guī)律的鑰匙。(1)下列物質(zhì)屬于有機(jī)物的是(填編號)。①乙醇；②食鹽；③石墨；④甲烷；⑤蔗糖：⑥水；⑦一氧化碳；⑧碳酸鈣；⑨乙酸鈉；⑩碳酸。(2)有機(jī)物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是(單選)。A．只形成π鍵 B．只形成非極性鍵C．一定形成四對共用電子對 D．形成離子鍵和共價鍵(3)一款環(huán)保汽車使用的燃料是壓縮甲烷氣體。下列有關(guān)甲烷的敘述正確的是(單選)。A．甲烷點燃前必須驗純B．甲烷分子的空間構(gòu)型是正四面體，所以CH2Cl2也是正四面體C．甲烷很穩(wěn)定，不能分解D．甲烷可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，因此可以使氯水褪色(4)現(xiàn)有新戊烷、異丁烷、異戊烷、正丁烷四種烷烴，沸點由高到低的順序為(用結(jié)構(gòu)簡式表示)。(5)如圖為籃烷的鍵線式，則籃烷的分子式為，籃烷(填“是”或“不是”)烷烴。(6)某烷烴蒸氣的密度是相同狀況下氫氣密度的64倍，且不